Микросхемы стабилизаторы 7805 и подобные. Встроенная защита от замыкания по выходу.

Проведены испытания, измерены параметры и сделаны выводы при замыкании в нагрузке.

 

Согласно документации, на эти микросхемы (DataSheet), они имеют защиту от замыканий в нагрузке и перегрева.

При анализе схемы самой микросхемы 7805, приведенной в DataSheet,  видно (на фото ниже), что имеется резистор в цепи выходного тока (датчик тока) и обратная связь от него через R12. Так же есть обратная связь с делителя R20 и R19. На некоторых схемах R20 со стрелкой, что указывает на изменяемость этого сопротивления, вполне возможно, в зависимости от температуры. Хотя в схеме есть еще ряд элементов параметры которых могут зависеть от температуры и при этом уменьшать выходной ток.

Я решил проверить насколько эффективна защита микросхем 7805 при замыкании на выходе.

Для этого собрал схему как показано на рисунке ниже.

В блоке питания выставлено выходное напряжение 9В и ограничение тока 3А на случай, если защита микросхемы не сработает. Микросхема установлена на небольшой радиатор. Датчик термометра установлен на корпус микросхемы. Предельная температура микросхемы 7805, указанная в DataSheet 150°С.

Пока микросхема была холодная, температура 25°С ток КЗ был 1,58 А.

По мере нагрева ток падал. При температуре микросхемы 70°С, ток КЗ 1,17А:

Нагревшись до 110°С ток КЗ установился около 0,6А. Дальнейший рост температуры практически прекратился, уменьшение тока тоже. Похоже, процесс установился. Мощность, которая в таком режиме рассеивается на микросхеме около 5Вт. Падение напряжение на микросхеме чуть меньше 9В и ток 0,6А дают такую мощность.

Подобные опыты были сделаны на микросхемах средней 78F05 и малой мощности 78L05. Поведение микросхем аналогичное. Естественно токи у них свои.

Выводы.

1.       Микросхемы действительно имеют эффективные схемы ограничения по выходному току и защиты от перегрева. Но установившаяся температура корпуса микросхемы около 110°С делает долгосрочное пребывание в таком состоянии весьма опасным. Это может привести к возгоранию устройства и пожару.

2.       Для защиты от короткого замыкания на длительное время схемы, выполненные на таких микросхемах нужно дополнять отключающим устройством.

Материал статьи продублирован на видео:

Оставьте комментарий